210 likes | 377 Views
PROJEKT JADRAN - RADIONICA Hotel Eden – Rovinj, 14.- 15. prosinca 2009. Tema 4.2.1. Razvitak i primjena sustava na plutačama uz daljinsko odašiljanje podataka (AMOS). http://www.izor.hr/ amos. Ciljevi
E N D
PROJEKT JADRAN - RADIONICA Hotel Eden – Rovinj, 14.-15. prosinca 2009. Tema 4.2.1.Razvitak i primjena sustava na plutačama uz daljinsko odašiljanje podataka (AMOS) http://www.izor.hr/amos
Ciljevi • Razviti i izraditi automatski sustav koji omogućava mjerenje većeg broja oceanografskih parametara na otvorenom moru u svim meteorološkim uvjetima i prijenos podataka u stvarnom vremenu do prijemnog centra i krajnjih korisnika. • Put prema operativnoj oceanografiji .... Postoje međunarodni projekti praćenja stanja morskog okoliša: GOOS, EUGOOS, MEDGOOS, GMS ... • Više projekata vezanih za upravljanje podatcima i informacijama te tehnološkim rješenjima: Medar-Medatlas, Sea-search, Seadatanet ... (EU portal za pristup oceanogarfskim podatcima)
Mogućnosti: • Kupiti gotovi proizvod na svjetskom tržištu • Razviti i izraditi sustav u Hrvatskoj • Pripremne aktivnosti: • Analizairana složenost sustava (u širem kontekstu oceanografskih mjerenja) te domaća i strana znanja i iskustva u izvedbi sličnih sustava • 1989. - izrađena studija izvodljivosti • 2003. – odlučeno da se ide u domaći razvoj i izradu sustava • 2003. - izrađen izvedbeni projekt • 2004. – započela izgradnja sustava
Sustav je projektiran i izrađen u Hrvatskoj osim mjernih instrumenata, a u suradnji slijedećih institucija: IOR - Split FER - Zagreb Marana d.o.o. – Split CIM - Rovinj
Sustav AMOS se sastoji od slijedećih sastavnica: • a) Tri oceanografske plutače koje čine: • sustav za mjerenje: više meteoroloških i oceanografskih parametara • procesorski sustav za prihvat, obradu i slanje podataka prema primopredajnom komunikacijskom kanalu • sustav za napajanje, signalizaciju i vizualni nadzor stanja na plutači s web kamerama • b) Telemetrijskog sustava za komunikaciju i prijenos podataka s plutača u prijemni centar, koji omogućava • tri nezavisne vrste komunikacijskih veza (GSM/GPRS, VHF i WiFi) • c) Prijemnog centra • smješten u Institutu za oceanografiju i ribarstvo, a u kojemu se obavlja nadzor i upravljanje radom plutača, prijem, provjera kvalitete, obrada i pohrana podataka u Bazu oceanografskih podataka Jadranskoga mora (MEDAS), te slanje i prikaz mjerenih podataka i izlaznih rezultata na Internetu (www.izor.hr/jadran)
Za ilustraciju navodim uvjete koje je trebalo uzeti u obzir kod projektiranja i izrade plutača: • veliko i uglavnom stalno mehaničko naprezanje (valovi) • biološke aktivnosti (obraštaj senzora i pomoćnih uređaja) • kemijski procesi – nagrizanje - pojava kliznih struja • problem napajanja električnom energijom • utjecaj gibanja plutače na točnost mjerenja Rješenje: • posebni materijali i konstrukcijska rješenja • sidrenje u jednoj i tri točke ovisno o poziciji i dubini mora na postaji, te s time i položaj pojedinih mjernih instrumenata • uvaženi i rezultati numeričkog modeliranja za odabir pozicija plutača
IZRADA SUSTAVA AMOS • Izgrađene 3 plutače i postavljene u more: • Jadranka – Kaštelanski zaljev, 2005. • Višanka – Splitski kanal, 2006. • Istranka – 1Nm ispred Rovinja, 2007. • U razdoblju 2004 – 2005. godine za potrebe AMOS sustava obavljeni su i slijedeći radovi: • prilagođena je i nadopunjena postojeća baza oceanografskih podataka (MEDAS) IOR-u (www.izor.hr/medas) • izrađena je podstranica projekta na web poslužitelju IOR-a (www.izor.hr/jadran) • izrađena je posebna podstranica za upravljenje sustavom koji uključuje evidenciju svih kvarova, intervencija, te automatske pozive i upozorenja u slučaju težih kvarova (www.izor.hr/automjerenja) Jadranka Višanka
PARAMETRI KOJI SE MJERE • Standardni meteorološki parametri (Vaisala i Aandraa) (3 metra iznad mora) • Profil struja od površine do dna (ADCP na plutači i na dnu mora kod sidrenja plutače na manjim dubinama <45m) • Valovi (Triax na plutači, ADCP na dnu mora - dubine < 45m Senzori na plutači (0.5 metara ispod površine) • T,S (Aanderaa i Wet Lab) • Kisik (Aanderaa) • Klorofill (Wet Lab) • Turbiditet (Wet Lab) Kriterij tijekom operativne upotrebe: ispravan rad 95% vremena Interval mjerenja: Automatski promjenjiv: 1s, 10 min, 1h ovisno o parametru i stanju mora
MJERNA INSTRUMENTACIJA I POMOĆNA OPREMA NA PLUTAČI • Pomoćna oprema: • Procesor • GPS, GSM ,VHF, WiFi • svjetlo • vjetrovni generator • goriva ćelija • kompas za orjentaciju • solarne ćelije • akumulatori za napajanje • Meterološki senzori: • Vaisala VTX 100 • Aandera set senzora Valovmjer TRIAX • Mjerenje struja: • Nortek Continental • RDI 300 Monitor Oceanogrfaski senzori-instrumenti • Temperatura • Turbidet • Kisik • Salinitet Sidreni blok – sidrenje u jednoj točci
MJERNI SUSTAVI NA POMOĆNIM PLATFORMAMA SMJEŠTENIMA NA DNU MORA • Prijenos podataka s instrumenata smještenih na dnu mora i procesora na plutači: • kabelom: plutača u sidrena u 4. točke i dubinu < 50 m) • 2. ultrazvučnim odašiljačima – plutača sidrena u 1. točci i za dubine preko 50 metara KLIS SIPOVAC MARJAN
OPREMA • 1GBLOKALNA MREŽAl • Internet SERVER S VATROZIDOM • WEB server • MEDAS BAZNI SERVER (Linux) • PREDVIĐANJE VALOVA (Solaris) • AREG & AKBAY NUMERIČKI MODELI (Linux) • SERVER ZA PRIJEM PODATAKA S AUTOMATSKIH MJERNIH SUSTAVA (4 PLUTAČE, OBALNE POSTAJE, VF- RADARI, S BRODOVA) (Win 2K server) • BEZŽIĆNA: GSM, GRPS, UMTS and WiFI communication INFRASTRUKTURA U PRIJEMNOM CENTRU (IOR)
Baza oceanografskih podataka Jadranskoga mora (MEDAS) WEB ORJENTIRANA BAZA PODATAKA MEDAS REFERALNABAZA PODATAKA TEMATSKE BAZE Proširena izvješća o krstarenjima brodova (SCR – ROSCOP) “Vlasnik” podataka daje dozvolu za pristup podatcima (trajno ili privremeno)
Provjera točnosti podataka (ISO 19015) • 1- korak: automatska provjera (računalo na osnovu prethodno određenih granica) • 2 - korak: završna provjera podataka - poluautomatska uz obvezatnu vizualizaciju podataka • Oznaka kvalitete podataka • 0 ili prazno (nije izvršena provjera podataka) • 1 - podatci ispravni • 2 – podatci nisu u skladu s ostalim podatcima ali su najvjerojatnije ispravni • 3 – podatci su sumnjivi • 4 – podatci su pogrešni • 5 - podatci su interpolirani
a) • Izlazni rezultati • pohrana u MEDAS bazu podataka • objava na web stranicama IOR-a Vjetar Morske struje
Rekonstrukcija prostornih polja pomoću numeričkog modela (T, S, fekalni koliformi, itd… Kaštelanski zaljev) Podatci s AMOS postaje korišteni za kalibraciju modela *AMOS POSTAJA Struje Temperature Koliformi
Automatska mjerna postaja (plutača, meteo,VF radari…) MEDAS baza Hidrodinamički model - POM Numerička polja Vizualizacija Izlazni rezultat Primjer verifikacije rezultata numeričkog modela
INTEGRACIJA S DRUGIM AUTOMATSKIM MJERNIM SUSTAVIMA S PRIJENOSOM PODATAKA U STVARNOM VREMENU Mikrobarografi Rt Marjan, Split Svjetionik Veli Rat Mjerenje struja VF radarima Trajekt Marko Polo Borovica, Marina Razina mora, sateliske snimke ...
Zaključak • automatski mjerni sustavi s plutačama jedini danas omogućavaju mjerenja većeg broja oceanografskih parametara na otvorenom moru u svim meteorološkim uvjetima, • daljnjim širenjem mreže plutača, poboljšanjem i ugradnjom senzora drugih parametara, njihovim integriranjem s drugim mjernim sustavima (VF radari, obalne postaje, satelitska mjerenja. Itd.) te … • …asimilacijom podataka u numeričke hidrodinamičke modele (koji trebaju biti povezani s meteorološkim modelima s jedne i ekološkim modelima s druge strane) moći će simulirati i prognozirati prostorna polja različitih oceanografskih parametara, posljedice ekoloških incidenata u moru … • … te pružiti pomoć u planiranja i obavljanja različitih aktivnosti u morskom prostoru kao što su transport, turizma, rekreacija, ribarstvo, marikultura, sport, itd., • i integracijom s drugim mjernim sustavima ovaj sustav može postati važan dio buduće operativne oceanografije s velikom pomoći u ekološkoj zaštiti, u procjeni klimatskih promjena kao i ukupnom upravljanju obalnim prostorom. Hvala!
Ograničenja: • Nedostatak sredstava: • 10% godišnje od investicije • Nedostatak rezervnih senzora i drugih sastavnica sustava • (zadnji senzori kupljeni 2005. godine) • Plutača Višanka u raspremi do daljnjega (senzori se koriste kao pričuvni za ostale plutače) Planirane aktivnosti: • Puštanje sustava s plutačama u operativni rad • Planiranje tekućeg, te stvaranje uvjeta za stalnu spremnost kod potrebnih izvanrednih intervencija n aplutačama • Redovito kalibriranje mjernih instrumenata • Rad na stalnom poboljšanju sastavnica sustava i uvođenje novih tehnoloških rješenja • Integriranje sutava s plutačama i drugih automatskih mjernih sustava (mareografa, VF radara za mjerenje struja, obalnih postaja, mikrobareografskih postaja, postaja na trgovačkim brodovima sa stalnim rutama, satelitskih snimaka, itd.)